復(fù)雜背景下前景的自動(dòng)分割方法及其應(yīng)用.pdf

1、本文研究了復(fù)雜背景下前景的自動(dòng)分割問題及其在基于視頻人機(jī)交互中的應(yīng)用。復(fù)雜背景下前景目標(biāo)的自動(dòng)分割是MOTOROLA中國(guó)研究院資助的國(guó)際合作研究基金項(xiàng)目“基于低分辨率攝像頭的人機(jī)交互系統(tǒng)”中重要的組成部分，也是機(jī)器視覺智能應(yīng)用系統(tǒng)中迫需解決的一個(gè)重要問題。本文研究的復(fù)雜背景下的前景目標(biāo)的分割主要是針對(duì)“基于低分辨率攝像頭的人機(jī)交互系統(tǒng)”的特點(diǎn)而開展的，進(jìn)而推廣到室內(nèi)、外監(jiān)測(cè)等機(jī)器視覺應(yīng)用系統(tǒng)。本文的主要工作包括： ■介紹了前景目

2、標(biāo)分割的一些基本方法，主要包括基于特征的方法、基于光流場(chǎng)的方法、基于顏色的方法和基于背景模型建模的方法，并對(duì)各種方法進(jìn)行了比較，指出其缺點(diǎn)及使用范圍。 ■詳細(xì)介紹了應(yīng)用最廣，速度最快的基于背景模型建模的方法。介紹了目前最主要的幾種背景模型和模型的更新算法，比較他們各自的缺點(diǎn)，并給出實(shí)驗(yàn)效果圖。 ■針對(duì)基于低分辨率攝像頭的人機(jī)交互系統(tǒng)短時(shí)、室內(nèi)的特點(diǎn)，本文提出一種基于全局方差的背景建模方法分割前景和一種基于連通區(qū)域檢測(cè)的背

3、景更新方法，并進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)用戶的膚色信息再進(jìn)行前景目標(biāo)的檢測(cè)的方法和一種根據(jù)直方圖聚類來分割圖像的方法，解決攝像頭移動(dòng)下的前景目標(biāo)檢測(cè)問題。 ■介紹了人機(jī)手指交互系統(tǒng)前景目標(biāo)檢測(cè)后的一些應(yīng)用處理，如指尖檢測(cè)、軌跡跟蹤和動(dòng)作判斷等方法，實(shí)現(xiàn)了完整的人機(jī)手指字符輸入系統(tǒng)和手指鼠標(biāo)虛擬實(shí)時(shí)系統(tǒng)。 實(shí)驗(yàn)證明，本文提出的各種算法都是行之有效的。在基于低分辨率攝像頭的人機(jī)交互系統(tǒng)中，本文提出的前景分割、背景更新和指